Карстовые и суффозионные процессы. Карст и суффозия реферат

Карстовые и суффозионные процессы — реферат

     6. Почвы.

     Мощность  и биология почв влияют на обогащение вод углекислотой и, следовательно, на интенсивность карстовых процессов. Горные черноземы, горные лесные почвы особенно благоприятны. Неблагоприятны скелетные маломощные почвы.  

     7. Механические свойства пород.  Трещиноватость, напластование. 

     (Пример: Арабика. Карст особенно интенсивен  на участках, где пласты известняка  залегают крутонаклонно или даже субвертикально.)

     8. Количество осадков. Климат. Интенсивность  испарения. Нивация.

     (Пример: Кавказ. Области мощного карстообразования  находятся на высотах от 1000 до 2200м. Ниже слишком сухо, выше – большую часть года не сходит снежный покров.)

3. Географическое  распространение  карстового процесса.

     Карстовый процесс, прежде всего денудационный  процесс, поэтому он протекает по-разному в разных климатических зонах. Наиболее типичен для областей со среднеземноморским субтропическим климатом голый карст. Ливневый характер атмосферных осадков и наличие засушливого сезона способствуют интенсивному воздействию дождевых вод на поверхность известняковых парод, сравнительно медленному накоплению элювия. В странах с умеренным климатом карстовые процессы также развиваются довольно интенсивно, но карстующиеся пароды почти всегда прикрыты слоем наносов и хорошо развитым почвенно-растительным покровом. Поэтому карстовые образования типа долин и провалов не имеют столь резкой выраженности, как в средиземноморских странах. Это области преимущественно покрытого карста, карстовые образования связанны исключительно с подземным выщелачиванием, а поверхностные формы обусловлены провалами и проседание рыхлого покрова над подземными карстовыми областями (воронки просасывания). До недавнего времени изучение карстовых явлений происходило главным образом, в странах с умеренным и средиземноморским климатом. Сравнительно недавно начавшееся изучение карстов тропических областей показало, что здесь развитие карста характеризуется рядом особенностей, которые в основе имеют климатическую обусловленность.

     В тропическом карсте в процессе его  развития возникают понижения, разделяющие весь карстовый массив на отдельные возвышенности. Понижения углубляются до уровня базальною поверхности, и дальнейшее развитие тропического карста сводится к расширению этой поверхности за счёт сокращения площадей занятых возвышенностями, до их полного уничтожения. В конечном счете, это приводит к образованию выровненных карстово-денудационных поверхностей. Обычно процесс выравнивания распространяется в определённом направлении, и там, где он начинается раньше, перед карстовой областью формируется равнина, получившая название окраинной равниной карста. В приморских областях абсолютная высота окраинных равнин может определяться уровнем моря, в других уровнем некарстующихся парод, лежащих под известняками, в третьих уровнем грунтовых вод.  Обычно такая равнина подвержена периодическому затоплению. Именно действию этих вод и обязан своими особенностями тропический карст.

     По  морфологии положительных элементов  рельефа тропический карст подразделяют на куполовидный, башенный, конический и котловинный. Как указывает И.С. Щукин, эти типы генетически взаимосвязаны и скорее всего, представляют собой лишь разные стадии в формировании карстового ландшафта, или же обусловлены некоторыми местными геологическими условиями. Куполовидный карст характеризуется скоплением куполообразных возвышенностей, разделенных узкими вогнутыми седловинами, то более высокими, то более низкими. Относительная высота куполовидных холмов колеблется от 25 до 150 м при поперечнике основания до 80 м. Седловины не достигают уровня предгорной равнины. Нередко, особенно во внутренней части массива, купола отделены друг от друга узкими крутостенными ущельями —  "карстовыми переулками", которые иногда даже пересекаются. На местах пересечения образуются расширения, причем можно наблюдать последовательные стадии постепенного превращения расширений в более крупные впадины, вплоть до польев. Не вызывает сомнений, что "переулки" представляют собой разработанные выщелачивающей деятельностью воды тектонические трещины. Куполовидный карст нередко бывает представлен в центральной части карстового массива, а по периферии развиты другие формы, например конический или башенный карст. Это, очевидно, свидетельствует о том, что куполовидный карст — всего лишь одна из самых ранних стадий развития карста в тропических областях.

       Башенный карст — тип тропического карста, чаще всего наблюдается по периферии области распространения куполовидного карста. Для него характерны крутостенные, изолированные друг от друга возвышенности, напоминающие башни или столбы, относительная высота которых может достигать 300 м и более. Возвышенности-башни расположены на значительном расстоянии друг от друга (в отличие от куполовидного карста) и отделены плоскими понижениями, являющимися как бы ответвлением окраинной равнины. Во время ливней понижения затопляются водой, которая некоторое время застаивается вследствие развития достаточно мощного покрова элювия типа терра-росса на дне понижений. Вода агрессивно воздействует на подножия склонов башен. Обычно башни пронизаны пещерами и естественными шахтами, их вершинные поверхности изъедены каррами и карстовым воронками. Здесь можно встретить и достаточно обширные плоскодонные понижения типа польев, окруженные башнями и образовавшиеся на месте уже полностью уничтоженных карстовых башен. Морфология башенного карста свидетельствует о том, что в данном типе тропического карста углубление понижений уже закончилось.  Развитие карстово-денудационной поверхности выравнивания  идет исключительно в ширину за счет съедания склонов 

     возвышенностей  и их полного уничтожения. Уничтожению  башен способствует и подземный карст — дальнейшее развитие системы  ходов и пещер пронизы-вающих массивы.

     Конический  карст отличается от башенного морфологией возвышенностей, которые имеют вид более или менее правильных конусов, т.е. склоны их уже значительно выположены. Есть мнение, что формы конического карста образуются в том случае, если  развитие башенного карста прерывается тектоническим поднятием. Тогда наступает новый цикл врезания, уровень денудации понижается, а подножия возвышенностей уже не подвергаются  воздействию застаивающихся дождевых вод. Склоны их выполаживаются за счет склоновых процессов.

     Котловинный карст в наиболее полном виде представлен на Ямайке. Он отличается развитием вогнутых карстовых котловин, отделенных друг от друга островерхими известняковыми гребнями. Формирование котловинного карста определяется здесь глубоким залеганием уровня грунтовых вод и сильной раздробленностью известняков.

     Следует заметить, что для тропического карста развитие обычных для карстовых областей форм рельефа (типа воронок колодцев, польев и др.) не менее характерно, чем положительных форм. Иссле-дователи отмечают чрезвычайно интенсивный ход карсто-образования в тропиках (по сравнению с районами умеренных широт и средиземноморского климата). Это явление как будто бы противоречит тому факту, что при высоких температурах  насыщение воды С02 происходит быстрее и поэтому в условиях теплого климата вода должна быть менее агрессивной, чем в  умеренной и холодной зонах. Однако пышная растительность  тропических стран — мощный источник поступления диоксида углерода в воду, и этот источник с избытком компенсирует неблагоприятные в термическом отношении условия растворимости известняков в тропических странах. Кроме того, и органические, и азотнокислые соединения также усиливают химическую агрессивность воды в тропических странах. За счет этих факторов, а также большого количества осадков интенсивность карстовых процессов и их  "эффективность" в гумидных тропиках, по-видимому, в несколько раз выше, чем в умеренной зоне. Только благодаря этим  обстоятельствам карстовые процессы в тропиках приводят к выработке выровненных поверхностей карстовой денудации, которые в умеренных и средиземноморских странах формируются только в  исключительных случаях.

     Типовая классификация карста по литологическому составу  закарстованных пород (по А. Е. Голову и др.)

     Признается  неправильным также применение термина  «карст» к явлениям и процессам, которые не являются результатом  растворения пород и выноса из них вещества в растворенном виде, например как «глиняный карст», «лессовый карст», «термокарст» и др., относящиеся к явлениям, лишь внешне сходным с карстом. 

4. Суффозия

     Суффозия (от лат. suffosio — подкапывание) — вынос мелких минеральных частиц породы фильтрующейся через неё водой. Термин введен  А. П. Павловым, понимавшим под суффозией явление оседания поверхности земли, связанное с выщелачиванием выносом растворимых частей горной породы. В настоящее время суффозией называют сам процесс выноса частиц породы, а не его последствия, основное значение придается механическому выносу, а не растворению. Процесс близок к карсту, но отличается от него тем, что суффозия является преимущественно физическим процессом и частицы породы не претерпевают дальнейшего разрушения. Суффозия приводит к проседанию вышележащей толщи и образованию западин (суффозионных воронок, блюдец, впадин) диаметром до 10 и даже 100 метров, а также пещер. Другим следствием может быть изменение гранулометрического состава пород как подверженных суффозии, так и являющихся фильтром для вынесенного материала.

     Наиболее  широкое развитие суффозия получает в области распространения лёссов и лёссовидных суглинков, под склонами долин рек, часто по ходам роющих животных. Одним из необходимых условий суффозии является наличие в породе как крупных частиц, образующих неподвижный каркас, так и вымывающихся мелких. Вынос начинается лишь с определенных значений напора воды, ниже которых происходит только фильтрация.

     В карбонатных и гипсоносных песчано-глинистых отложениях и мергелях карст и суффозия могут проявляться одновременно. Это явление носит название глинистый карст или глинистый псевдокарст.

     Виды суффозии:

• Физическая - фильтрующаяся вода отрывает и выносит целые частицы (глинистые, пылеватые песчаные). Такая суффозия происходит в рыхлых, насыщенных водой и мягких связных породах при повышении напорного градиента в фильтрационном потоке до некоторых величин. Эти градиенты могут создаваться в нижнем бьефе плотин, тогда частицы породы будут выноситься из-под основания плотины, и устойчивость последней будет нарушена. При вскрытии насыщенных подземными водами рыхлых, несвязных грунтов, происходит движение всей грунтовой массы (грунт + вода) в направлении действия напорного градиента. Этот процесс получил название плывучести, а грунты, насыщенные водой и обладающие этими свойствами – плывунами. Обычно, плывуны вскрываются котлованами, карьерами, колодцами, при проходке скважин и туннелей. При проходке скважин и туннелей приходится вынимать грунта – плывуна в несколько раз больше, чем объём выработки. Например, при проходке разведочного шурфа на одной из трасс первой очереди Московского Метрополитена (на Краснопрудной улице) плывуна было извлечено в 3,5 раза больше, чем объём самой выработки.
• Химическая - вода растворяет частицы породы (гипс, соли, карбонаты) и выносит продукты разрушения
• Химико-физическая - смешанная, чаще всего встречается в лессовых породах.

     Независимо  от типа, суффозия может происходить  как в глубине массива пород, так и вблизи поверхности. Выделяются особые виды суффозии — подземная и контактная.

     Подземная суффозия — перенос мелких частиц породы движущейся водой из одних пластов в другие или внутри пласта. Следствием ее являются вторичные изменения и перераспределение гранулометрического состава пород, образование «промытых» путей движения подземных вод, в пределах которых коэффициенты фильтрации значительно выше, чем в породах, не затронутых подземной суффозией.

     Контактная  суффозия — один из видов подземной  суффозии, при которой на  контакте ДВУХ пород мелкие частицы одной породы потоком  воды разносятся  по порам ДРУГ0Й. В связи с контактной суффозией вдоль контакта иногда создается слой породы, имеющий измененный гранулометрический состав и иные свойства.

5. Заключение.

1. Карстовые явления очень широко распространены. По геологическим условиям примерно третья часть площади суши земного шара имеет потенциальные возможности для их развития.

2. В  карстовых формах рельефа преобладают  замкнутые отрицательные формы  рельефа: 

- поверхностные:  карры, воронки, котловины; 

- подземные:  колодцы, пещеры.

В тропиках часто встречаются положительные  карстовые формы рельефа: башни, конусы, купола и т.п.

3. Процессы поднятия и тектонической стабильности в пределах одной и той же карстовой области могут чередоваться. В результате такого чередования образуется отчетлив выраженная ярусностъ вершинных поверхностей карстовых положительных форм рельефа.

4. Важнейшим условиям, определяющим развитие карста, является климат, т.е. температурный режим, количество и характер выпадающих осадков, наличие вечной мерзлоты, препятствующей проникновению воды в карстующиеся породы; климатом обуславливается также характер растительного покрова, способствующего повышению химической агрессивности воды.

5. Борьба с химической и механической суффозией ведется главным образом с целью максимального ослабления фильтрации воды через карстующиеся породы. Таким путем удается предупредить или замедлить карстовые процессы. Однако при наличии местности с уже развитым карстом борьба с ним оказывается сложной, и в таких случаях проектировщики стараются обходить опасные участки.

student.zoomru.ru

Карст и суффозия | Образовательный геологический сайт Юрия Попова

Учебное пособие в формате pdf: Попов Ю.В., Пустовит О.Е. Курс «Общая геология». Учебное пособие «Карст» - Москва-Берлин: Директ-Медиа, 2016. - 64 с. Скачать

Карст как явлениеКарстовые формыКарстовые отложенияСуффозия

Карст представляет собой комплекс явлений и процессов, результатом которых является возникновение поверхностных и глубинных пустот в растворимых водою горных породах. Как вытекает из определения, под карстом понимают не только процесс растворения, но и его результат – образование специфических карстовых форм рельефа.

Необходимыми условиями развития карста являются наличие  толщи растворимых пород и наличие вод. Активному протеканию карстовых процессов способствует также пористость и трещиноватость, обеспечивающая интенсивное движение вод в массиве растворимых пород.

Наиболее распространён карбонатный карст, развивающйися  в карбонатных  (известняки, доломиты, мел и пр.) породах. В пределах материков обнажённые и погребённые карстующиеся карбонатные породы занимают до 40 млн. км2. Не случайно французский исследователь Э. Мартель предлагал называть карстовые процессы «явлениями в известняках». Примечательно, что карбонат кальция в дистиллированной воде практически нерастворим. Для растворения карбонатов необходимо присутствие в воде углекислого газа, реакция в общем виде может быть описана формулой

 СаСО3(твёрд)+Н2О+СО2=Са2++2НСО3-

Активному растворению карбонатов способствует  наличие в водах минеральных или органических кислот, поступающих из почв.

Из некарбонатного карста в природе довольно широко распространён сульфатный карст (гипсово-ангидритовый), развитый на площади около 7 млн. км2, и соляной – до 4 млн. км2. Активность развития сульфатного карста в десятки раз превышает активность карбонатного, а соляной карст развивается ещё энергичней. Растворение этих пород протекает напрямую, без участия углекислоты и других химических соединений. Но из-за пластичности этих пород ограничена внутренняя циркуляция вод и наиболее активно процесс протекает на контакте с вмещающими породами, где циркуляция вод интенсивнее. Необходимо добавить, что благодаря высокой растворимости гипса, ангидрита и особенно каменной и других легкорастворимых солей при замедленном водообмене происходит быстрое насыщение воды растворённым веществом, и процесс выщелачивания приостанавливается. Интенсивность развития карста в этих породах определяется главным образом скоростью фильтрации вод.

Пустоты, сходные с карстовыми, возникают и в других горных породах, что позволяет выделять ряд явлений, традиционно относимые к карстовым, например, глиняный карст - пустоты, возникающие в процессе суффозии глинистого вещества подземными водами, термокарст - растворение льда в зонах вечной мерзлоты и др.

Процессы развития карста наиболее ярко проявлены в образовании различных карстовых форм, среди которых в первую очередь выделяют поверхностные и подземные формы.

Поверхностные формы представлены бороздами – каррами, а также различным замкнутыми углублениями: воронками, ваннами, котловинами, польями, слепыми (замкнутыми в нижнем конце) долинами и балками, а также естественными колодцами и шахтами.

Карры являются микроформами карстового рельефа и представляют собой рытвины и борозды, глубиной от нескольких см до 1-2 м. Борозды и разделяющие их гребни либо протягиваются почти параллельно друг другу, совпадая с направлением уклона рельефа или падения слоёв горных пород, либо располагаются хаотично, ветвятся и сливаются друг с другом. Образование карров связано с воздействием атмосферных осадков и талых снеговых вод, основную роль при этом играет выщелачивание, лишь на крутых склонах проявляется также и эрозия стекающими водными струями. Карры иногда покрывают обширные площади, образуя карровые поля.

Наиболее распространённой карстовой формой являются воронки. Они имеют разнообразную форму (конические, котлообразные, блюдцеобразные либо в виде ям неправильной формы) и размеры (диаметр от 1 до 200 м и глубину от 0,5 до 50 м). На дне воронок и других понижений встречаются поноры – вертикальные или наклонные глубокие отверстия щеле- или колодцеобразной формы, поглощающие поверхностные воды и отводящие их в глубину карстового массива. По происхождению воронки разделяются на воронки поверхностного выщелачивания, образующиеся за счёт выноса в растворённом состоянии выщелоченной на поверхности породы через поноры или трещины; и провальные воронки, образующиеся за счёт обвалов сводов подземных карстовых полостей.

За счёт слияния нескольких воронок образуются более крупные карстовые формы – котловины. Ещё более масштабными поверхностными карстовыми формами являются полья – обширные, иногда громадные формы (до сотен км2) с плоским дном и крутыми склонами, образующиеся за счёт слияния котловин. Глубина польев может достигать уровня грунтовых вод, из-за чего на их дне образуются временные или постоянные водоёмы, карстовые озёра (нередко полья частично подтапливаются только во влажный сезон, превращаясь во временные озёра.В тропиках часто встречаются и положительные карстовые формы рельефа: башни, конусы, купола и т.п.

Карстовые колодцы и шахты являются переходными от поверхностных к подземным формам - это вертикальные или крутонаклонные полости, различающиеся между собой по глубине. К шахтам относятся полости глубже 20 м, и достигающие иногда сотен метров. Полости колодцев и шахт могут быть обязаны своим возникновением гравитационным (провальными) процессам, либо выщелачиванию водой карстующейся породы; нередко эти процессы сочетаются.

Типичными подземными формами являются карстовые пещеры. Обычно они имеют причудливые очертания, что обусловлено сложностью систем трещин (определяющих направление фильтрации растворяющих вод), их пересечением и неоднородностью состава карстующихся пород. Наиболее крупные карстовые пещеры возникают в зоне полного насыщения при заполнении трещинных зон напорными подземными водами.

К карстовым отложениям относятся разнообразные по составу и генезису породы, объединяемые лишь общностью приуроченности к карстовым полостям.Пещерные отложения в зависимости от происхождения можно подразделить на остаточные, гидрохемогенные, гидромеханические, гравитационные, биогенные и биохеогенные, антропогенные образованияОстаточные отложения формируются за счет накопления и переотложения нерастворимого остатка карстующихся пород. Характерными отложениями является терра-росса (от итал. terra rossa – красная земля) – красноцветные глинистые отложения, обогащённые гидроокислами алюминия и железа, представляющие собой нерастворимый остаток известняков. Терра-росса встречается как на дне карстовых воронок, так и в пещерах.

Гидромеханические (водные механические, инфлювиальные) отложения связаны с приносом водой в карстовые полости и трещины карстового массива твёрдых частиц. Для группы таких отложений, выполняющих трещины, иногда применяется специальный термин «кольматолиты» (от colmatage – вмывание). Представлены такие образования преимущественно скоплениями вязкой глины.В некоторых пещерах накапливаются осадки, связанные с деятельность подземных рек. При этом значительная часть отлагаемого ими материала может быть связана в привносом частиц водным потоком из-за пределов собственно карстовых полостей. Из общего комплекса карстовых отложений они выделяются, если скорость движения потока достаточна высока, чтобы придать отложениями характерные структурно-текстурные особенности. Невысокие скорости движения подземных вод приводят к формированию глинистых отложений.Отложения подземных озёр представлены различными осадками, источниками которых являются продукты выветривания коренных пород, минералы, кристаллизующиеся из озерной воды, а также материал, занесенный водными потоками (в том числе и подземными реками).

Гидрохемогенные (или водные химические) отложения - различные натечные образования, формирующиеся за счёт процессов химического осаждения вещества из водных растворов.

Особенно широкое развитие в пещерах имеют карбонатные натёчные образования. Воды, просачивающиеся по трещинам в карбонатных породах, обычно содержит много углекислого газа, что значительно увеличивает их растворяющую способность. Растворяя по пути своего движения известняки, вода насыщается кальцием в виде бикарбоната:

СаСО3(твёрд)+Н2О+СО2=Са(НСО3)2.

Когда насыщенная бикарбонатом кальция вода просачивается с потолка или стенок пещеры, она теряет часть углекислого газа; в результате нарушения равновесия реакция сдвигается влево. Бикарбонат переходит в карбонат кальция (СаСО3), который частично выпадает в осадок ещё в момент, когда вода находится на потолке пещеры:

Са2++2НСО3-=Н2О+СО2+СаСО3(осадок)

Так из капель, просачивающихся с потолка пещеры, нарастают вниз натёчные образования, называемые сталактитами, а из капель, падающих на пол пещеры, образуются сталагмиты. Вода, стекающая по стенам пещер, образует кальцитовые драпировки, а при слиянии линейно расположенных сталактитов возникают занавеси.

Корочки кальцита часто образуются при испарении пленочных растворов на пористых поверхностях.Кальцитовые пленки могут образовываться и на поверхности воды подземных озер.

В случае фильтрации вод через толщи, содержащие рудные залежи или рассеянную минерализацию, из них может осаждаться не только кальцит, но и другие минеральные соединения – см. рис. В некоторых пещерах Средней Азии обнаружена промышленная урановая минерализация. Некоторую роль при образовании минералов в глубоких пещерах могут играть также минерализованные гидротермальные растворы.

Наряду с хемогенными образованиями, для многих пещер характерны и биохемогенные накопления. Значительные объёмы органогенного материала в пещерах представлены помётом летучих мышей – гуано. Гуано, реагируя с глиной, образует фосфаты алюминия.

В пещерах присутствуют также гравитационные обвальные накопления – продукты обрушения сводов пещер. В сводах крупных галерей можно наблюдать купола обрушения, под которыми расположены высокие конусы из обломков.Обвалы часты близ входов пещер, последние часто загромождены обломками. Причиной тому интенсивное температурное и морозное выветривание при сезонной или суточной смене положительных и отрицательных температур. Обвальный процесс в зоне морозного выветривания особенно интенсивен, при этом большинство обвалов здесь происходит, когда промерзшие породы оттаивают и более активны инфильтрационные процессы.

С карстовыми процессами нередко тесно связаны процессы суффозии, образуя карстово-суффузионные явления. Суффозия (от лат. suffosio – подкапывание, подмывание) – механический вынос тонких частиц водой, фильтрующейся в толще горных пород. Фильтрующаяся вода осуществляет работу двоякого рода: с одной стороны, она выщелачивает и уносит растворимые соли, с другой – производит механический вынос мельчайших частиц породы. В результате происходит разрыхление пород, образование подземных пустот, приводящих к обрушению и просадке сводов. Так в области развития лёссов на поверхности Земли наблюдаются формы, аналогичные типичным карстовым формам – воронки, замкнутые западины и т.п.

Изучение карстовых и карстово-суффузионных явлений имеет большое практическое значение.

С некоторыми карстовыми полостями связаны месторождения рудных полезных ископаемых. Источником рудных компонентов могут выступать как нерастворимые компоненты карстующегося массива (терра-росса на дне карстовых полостей), так и привнесённые в карстовые полости осадки с других рудных объектов. С карстовыми полостями связаны некоторые месторождения фосфоритов (карстовые фосфориты полуострова Флорида в США содержат до 35-40% P2O5), никелевых руд (на Урале такие руды одержат 1,5-2,5% Ni), бокситов, железа, марганца, ртути, сурьмы и пр.; отмечаются россыпи золота, касситерита, алмазов и другие полезные ископаемые.

Без учёта характера протекания этих явлений невозможно проектирование и возведение зданий, сооружений и транспортных путей. Кроме того, с некоторыми пещерами связаны залежи полезных ископаемых, из обводнённых пещер добывают воду. Холодные пещеры-ледники служат в качестве природных «холодильников» и снабжения льдом. Для некоторых районов весьма существенной статьей доходов служит спелеотуризм – подземные залы со сталактитами, сталагмитами и другими натёчными формами очень живописны, в некоторых крупных карстовых пещерах оборудованы даже концертные залы. Особенности глубоких пещер – постоянство температуры и влажности, содержание в воздухе ионов, отсутствие аллергенов и пр. – используются в лечебных и бальнеологических целях.

popovgeo.sfedu.ru

Суффозионные процессы

Количество просмотров публикации Суффозионные процессы - 1053

Суффозия (от лат. suffosio — подкапывание) — вынос мелких минœеральных частиц породы фильтрующейся через неё водой.

Процесс близок к карсту, но отличается от него тем, что суффозия является преимущественно физическим процессом и частицы породы не претерпевают дальнейшего разрушения. Одна из характеристик размываемости грунтов.

Суффозия приводит к просœеданию вышелœежащей толщи и образованию западин (суффозионных воронок, блюдец, впадин) диаметром до 10 и даже 100 метров, а также пещер. Размещено на реф.рфДругим следствием должна быть изменение гранулометрического состава пород как подверженных суффозии, так и являющихся фильтром для вынесенного материала.

Наиболее широкое развитие суффозия получает в области распространения лёссов и лёссовидных суглинков, под склонами долин рек, часто по ходам роющих животных. Одним из необходимых условий суффозии является наличие в породе как крупных частиц, образующих неподвижный каркас, так и вымывающихся мелких. Вынос начинается лишь с определœенных значений напора воды, ниже которых происходит только фильтрация.

Виды суффозии

Механическая — вода при фильтрации отрывает и выносит целые частицы (глинистые, песчаные)

Химическая — вода растворяет частицы породы (соли, гипс) и выносит продукты разрушения

Химико-физическая — смешанная (часто происходит в лёссе)

При фильтрации подземная вода совершает разрушительную работу. Из пород вымываются составляющие их мелкие частицы. Это сопровождается осœеданием поверхности земли, образованием провалов, воронок. Этот процесс выноса частиц, а не его последствия, называют суффозией.

Основной причиной суффозионных явлений следует считать возникновение в подземных водах значительных сил гидродинамического давления и превышение величины некоторой критической скорости воды. Это вызывает отрыв и вынос частиц во взвешенном состоянии.

Суффозия может происходить в глубинœе массива пород или вблизи поверхности земли.

В глубинœе массива перенос мелких частиц осуществляется водой из одних пластов в другие или в пределах одного слоя. Это приводит к изменению состава пород и образованию подземных каналов. В глубинœе массива суффозия может возникать также на контакте двух слоев, различных по составу и пористости. При этом мелкие частицы одной породы потоком воды переносятся в поры другой породы. При суффозии на контакте между слоями иногда формируются своеобразные прослои или вымываются пустоты. Это можно наблюдать на контакте глинистых и песчаных слоев, когда соотношение коэффициентов фильтрации этих пород больше 2. Характерными являются пустоты лессовых пород, в частности, на контакте с подстилающими их кавернозными известняками-ракушечниками. Размер пустот иногда достигает нескольких метров. Развитие пещер нередко сопровождается провалом поверхности земли, повреждением зданий и подземных коммуникаций.

Следует отметить, что в лессовых породах суффозия развивается не только на контактах, но и в самих толщах, образуя так называемый глиняный, или лессовый, карст. Развитие пустот начинается с ходов землемеров при условии возникновения в них турбулентных завихрений фильтрующей воды. Порода разрушается и образуются пустоты размыва.

Как механическая, так и химическая суффозия активно проявляется также вблизи поверхности земли при естественном или искусственном изменении гидродинамических условий - формировании воронок депрессии, колебаниях уровня подземных и поверхностных вод, откачках, дренировании. Суффозионные процессы часто возникают на склонах речных долин и откосах котлованов и берегах водохранилищ при быстром спаде паводковых вод или сбросœе лишних вод, в местах выхода на поверхность грунтовых вод, на орошаемых территориях.

В откосах строительных выемок суффозионный вынос частиц приводит к осœеданию поверхности, образованию провалов, воронок, оползней. В районе Волгограда многие оползни связаны с суффозионным выносом песка грунтовыми водами. На орошаемых землях дельт Терека и Сулака (Прикаспий) за счёт инфильтрации воды и перепада ее скоростей на границе супесчано-суглинистых отложений с озерно-аллювиальными трещиноватыми глинами образуются крупные провалы, разрушается оросительная сеть, магистральный канал.

Химическая суффозия может проходить долгое время и выщелачивает не только карбонаты и другие, сравнительно легко растворимые вещества, но и кремнезем. При значительном растворении пород химическая суффозия переходит в карстовый процесс.

При проектировании объектов крайне важно установить возможность проявления суффозионной осадки, определять величину и характер протекания суффозной осадки. При этом следует определять ВСЮ суммарную величину вертикальной деформации засоленного основания, которая складывается из осадки, вызванной уплотнением грунтов от нагрузки объектов и суффозионной осадки.

При прогнозе величины суффозионной осадки следует учитывать:

- в глинистых грунтах с содержанием глинистых частиц более 40% осадка практически не проявляется;

- наибольшая осадка наблюдается при высокой засоленности и большой пористости грунтов;

- величина и характер протекания осадки во времени во многом зависят от химического состава фильтрующейся в грунте воды.

Величина суффозионной осадки определяется по результатам полевых испытаний засоленных грунтов статической нагрузкой (штампом) после длительного замачивания.

Суффозионные явления отрицательно сказываются на устойчивости зданий и сооружений. С суффозией следует активно бороться. Основой всœех мероприятий является прекращение фильтрации воды. Это достигается различными путями: регулированием поверхностного стока атмосферных вод и гидроизоляцией поверхности земли; перекрытием места выхода подземных вод тампонированием или присыпкой песка; устройством дренажей для осушения пород или уменьшением скорости фильтрации воды; упрочнением ослабленных суффозией пород методами силикатизации, цементации, глинизации, применением особых видов фундаментов, к примеру, свайных.

referatwork.ru

Выветривание, карст, суффозия, эоловые процессы., реферат — allRefers.ru

Выветривание, карст, суффозия, эоловые процессы. - раздел Образование, Билет №1

Выветривание — разрушение горных пород. Совокупность сложных процессов качественного и количественного преобразования горных пород и слагающих их минералов, приводящих к образованию продуктов выветривания. Происходит за счёт действия на литосферу гидросферы, атмосферы и биосферы. Если горные породы длительное время находятся на поверхности, то в результате их преобразований образуется кора выветривания. Различают три вида выветривания: физическое (лёд, вода и ветер) (механическое), химическое и биологическое.

Карст — совокупность процессов и явлений, связанных с деятельностью воды и выражающихся в растворении горных пород и образовании в них пустот, а также своеобразных форм рельефа, возникающих на местностях, сложенных сравнительно легко растворимыми в воде горными породами (гипсами, известняками, мраморами, доломитами и каменной солью).

Суффозия (от лат. suffosio — подкапывание) — вынос мелких минеральных частиц породы фильтрующейся через неё водой. Процесс близок к карсту, но отличается от него тем, что суффозия является преимущественно физическим процессом и частицы породы не претерпевают дальнейшего разрушения. Суффозия приводит к проседанию вышележащей толщи и образованию западин (суффозионных воронок, блюдец, впадин) диаметром до 10 и даже 100 метров, а также пещер. Другим следствием может быть изменение гранулометрического состава пород как подверженных суффозии, так и являющихся фильтром для вынесенного материала. Одним из необходимых условий суффозии является наличие в породе как крупных частиц, образующих неподвижный каркас, так и вымывающихся мелких. Вынос начинается лишь с определенных значений напора воды, ниже которых происходит только фильтрация.

Эоловые процессы- получили своё название от греческого бога ветра Эола. Это процессы формирования рельефа под действием ветра. Формируются аккумулятивные формы (например, барханы) и денудационные формы (например, рвы выдувания вдоль дорог в пустыне). Основной действующий фактор — ветропесчаный поток (частицы захватываются с поверхности при скорости ветра свыше 4 м/c).

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Билет №1

Форма и размеры земли Земля взаимодействует притягивается гравитационными... Билет Внутренние... Билет Внешняя геосфера земли...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Выветривание, карст, суффозия, эоловые процессы.

Все темы данного раздела:

Билет №1 1. Что изучает инженерная геология? ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ — наука о строении, свойствах и динам

Механические свойства грунтов. Для расчетов деформаций, устойчивости грунта и оценки прочности оснований необходимо знать механические х

Сжимаемость грунтов. Способность грунта уменьшаться в объеме под воздействием уплотняющих нагрузок называют сжимаемостью, оса

Сопротивление сдвигу. Прочность грунта. Предельным сопротивлением сдвигу (растяжению) называется способность грунта противостоять перемещению ча

Водопроницаемость грунтов. Фильтрация. Водопроницаемость характеризуется способностью грунта пропускать через себя воду под действием разности

Форма и размеры земли. Научные данные указывают на то, что Земля образовалась из Солнечной туманности около 4,54 миллиардов лет наз

Физические свойства грунтов. Для осушения территории и расположенного на ней памятника, устраивают искусственные сооружения, способств

Внутренние геосферы земли. Геосферы(от греч. гео — Земля, сфера — шар) — географические концентрические оболочки (сплошные и

Дисперсные грунты. Грунт дисперсный — грунт, состоящий из отдельных минеральных частиц (зерен) разного размера, слаб

Внешняя геосфера земли. Гидросфера — это водная оболочка Земли. Средняя глубина океана составляет 3850 м, максимальная (Мар

Скальные грунты. Скальные грунты относятся к группе твердых. Минеральные частицы скальных грунтов сцементированы между соб

Билет №5 1. Строение земной коры, её типы. Океаническая кора состоит главным образом из базальтов. Согл

Тепловой режим земли. Тепловой режим почв — совокупность и последовательность всех явлений поступления, перемещения, а

Коэффициент фильтрации. Коэффициент фильтрации данного образца грунта может быть определен с помощью прибора, снабженног

Методы относительной и абсолютной геохронологии. Ни одни из описанных нами ранее часов не годятся для измерения столь больших промежутков времени и датиров

Типы дренажей. Дренаж применяется с целью защиты от проникновения воды в сооружения, сохранения и упрочнения оснований зд

Геохронологическая шкала. Геохронологическая шкала — геологическая временная шкала истории Земли, применяемая в геологии и палеонт

Депрессионная воронка и радиус влияния. При откачке воды из скважин вследствие трения воды о частицы грунта происходит воронкообразное понижение

Горные породы. Структура и текстура горных пород. Структура - 1. для магматических и метасоматических пород, совокупность признаков горной породы, о

Фильтрационные горные породы. ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА горных пород— свойства, характеризующиепроницаемость горных пород, т. е. их спосо

Магматические горные породы. Магматические горные породы — это породы, образовавшиеся непосредственно из магмы (расплавленно

Основной закон движения подземных вод. Законы движения подземных вод используются при гидрогеологичеких инженерных расчетах водозаборов, дренаж

Осадочные горные породы. Осадочные горные породы (ОГП) — горные породы, существующие в термодинамических условиях, характерных для

Генезис осадочных горных пород «Осадочные горные породы» объединяют три принципиально различные группы поверхностных (экзогенных) образ

Динамика подземных вод. Динамика подземных вод, отрасль гидрогеологии, рассматривающая теоретические основы и методы изучения кол

Метаморфические горные породы. Метаморфические горные породы — горные породы, образованные в толще земной коры в результате изменения (ме

Происхождение подземных вод. Подземные воды образуются разными способами. Просачивание, или инфильтрация, атмосферных осадков и по

Тектоническое движение земной коры. Тектонические движения, механические движения земной коры, вызываемые силами, которые действуют в земной к

Виды подземных вод по условиям их залегания. Подземные воды — воды, находящиеся в толще горных пород верхней части земной коры в жидком, твёрдо

Складчатые формы и разрывные нарушения. Тектонические дислокации — это нарушение залегания горных пород под действием тектонических процессов. Т

Виды воды в горных породах. Основными видами воды в горных породах являются: а) вода в твердом состоянии. Эта вода распространена в

Общая характеристика землетрясений. Землетрясения — подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главн

Геологическая деятельность рек, атмосферных осадков, морей и океанов. К подземным водам относятся все воды, находящиеся в порах и трещинах горных пород. Геологическая их деятель

Геологическая деятельность моря Площадь, занятая океанами и морями на земном шаре, почти в 2,5 раза превышает площадь суши. Работа моря предст

Интенсивность и магнитуда землетрясений. Магнитуда землетрясения — величина, характеризующая энергию, выделившуюся при землетрясении в виде сейсм

allrefers.ru

Смотрите также

• 
  История развития ландшафтоведения реферат
• 
  Рекуррентное депрессивное расстройство реферат
• 
  Эффект масштаба производства реферат
• 
  Этикет ведения беседы реферат
• 
  Этапы становления лидера реферат
• 
  Экстремизм среди молодежи реферат
• 
  Экономические идеи ленина реферат
• 
  Экономическая система швеции реферат
• 
  Экологические проблемы сша реферат
• 
  Шлиффен альфред фон реферат
• 
  Черенков павел алексеевич реферат